3. Аҳамияти пайванди кимиёвӣ

Пайванди ғайримутбӣ

Пайванди ковалентӣ аз тақсимоти баробари ҷуфти электронҳо дар байни ду атом иборат аст. Аммо ин ба таври қатъӣ танҳо дар ҳолате дуруст аст, ки ҳарду атом баробарҳуқуқии электронӣ дошта бошанд; яъне ҳамон тамоюли ҷалби зичии электронҳо аз атроф ба як пайвастагӣ.

Бандҳои ғайриполярӣ бо фарқияти ноқили электрогрегативӣ (ΔE≈0) тавсиф мешаванд. Ин дар ду ҳолат рух медиҳад: дар таркиби гомонуклеарӣ (А.2), ё агар муҳити кимиёвии ҳарду тарафи банд баробар бошанд (H3C - CH3, молекулаи этан).

Намунаҳои пайвандҳои ғутбӣ дар пайвастагиҳои зерин дида мешаванд:

-Гидроген (H - H)

-Оксиген (O = O)

-Нитроген (N≡N)

-Фтор (F - F)

-Хлоро (Cl - Cl)

-Ацетилен (HC≡CH)

Вомбаргҳои қутбӣ

Ҳангоми фарқияти ҷудогонаи электрогрегативии ΔE байни ҳарду атом, дар баробари меҳвари пайванд моменти диполӣ ба вуҷуд меояд: Aδ+–Бδ-. Дар мавриди пайвастагии гетеронуклеарии АВ, аз ҳама атомҳои электронӣ аст ва аз ин рӯ, он зичии электронҳои δ- баландтар дорад; дар ҳоле ки A, камтарин электроэнергетикӣ, норасоии заряд δ + дорад.

Барои ба амал омадани пайвандҳои қутбӣ, ду атоми дорои электронативиашон гуногун бояд пайваст шаванд; ва ҳамин тавр, пайвастагиҳои гетеронуклеарро ташкил медиҳанд. A - B ба магнит шабоҳат дорад: қутби мусбат ва манфӣ дорад. Ин ба он имкон медиҳад, ки бо дигар молекулаҳо тавассути қувваҳои дипол-дипол, ки дар байни онҳо пайвандҳои гидрогенӣ ҳастанд, ҳамкорӣ кунанд.

Об ду пайванди ковалентӣ қутбӣ дорад, H - O - H ва геометрияи молекулавии он кунҷӣ аст, ки моменти диполиро зиёд мекунад. Агар геометрияи он хаттӣ мебуд, уқёнусҳо бухор мешуданд ва об ҳарорати ҷӯшонаш камтар мешуд.

Далели он, ки пайвастаги дорои пайванди қутбӣ аст, маънои онро дорад, ки он қутбӣ аст. Масалан, тетрахлориди карбон, CCl4, дорои чор пайванди қутбии C - Cl мебошад, аммо аз сабаби ҷобаҷогузории тетраэдрии онҳо лаҳзаи дипол бекор карда мешавад.

Истинодҳои пайвандӣ ё ҳамоҳангсозӣ

Вақте ки атом аз як ҷуфти электронҳо даст кашида, бо атомҳои дигар пайванди ковалентӣ ба вуҷуд меорад, пас мо дар бораи пайванди датсионӣ ё координатсионӣ сухан меронем. Масалан, доштани B: ҷуфти электронии мавҷуда ва A (ё A)+), ҷои холии электронӣ, B: Истинод ташкил карда мешавад.

Дар сохтори витамини В12 панҷ атомҳои нитроген бо маркази металлии Co бо ин навъи пайванди ковалентӣ пайваст мешаванд. Ин нитрогенҳо аз ҷуфти электрони озоди худ ба катиони Ко даст мекашанд.3+, ҳамоҳанг кардани металл бо онҳо (Co3+: N–)

Мисоли дигарро дар протонизатсияи молекулаи аммиак барои ба вуҷуд овардани аммиак ёфтан мумкин аст:

Ҳ3N: + H+ => NH4+

Дар хотир доред, ки дар ҳарду ҳолат он атоми нитроген аст, ки ба электронҳо мусоидат мекунад; аз ин рӯ, пайванди ковалентӣ ё координатсионӣ вақте ба амал меояд, ки танҳо як атом ба ҷуфти электронҳо мусоидат мекунад.

Ҳамин тавр, молекулаи обро протон карда, ба катиони гидроний (ё оксоний) табдил додан мумкин аст:

Ҳ2O + H+ => Ҳ3Ё+

Баръакси катиони аммоний, гидроний ҳанӯз ҳам ҷуфти электронҳои озод дорад (H3Ё:+); аммо барои он қабули протони дигар барои ташаккули диктсияи ноустувори гидроний, H хеле душвор аст4Ё2+.

Пайванди ионикӣ

Дар акс як теппаи сафеди намак. Намакҳо дорои сохторҳои кристаллӣ, яъне симметрӣ ва фармоишӣ мебошанд; нуқтаҳои баланди обшавӣ ва ҷӯшиш, қобилияти баланди электрикӣ ҳангоми гудохтан ё ҳал шудан, инчунин ионҳои он бо таъсири мутақобилаи электростатикӣ сахт алоқаманданд.

Ин ҳамкориҳо он чизеро ташкил медиҳанд, ки ҳамчун пайванди ионӣ маълуманд. Дар тасвири дуюм катиони А нишон дода шудааст+ дар иҳотаи чор анион Б.–, аммо ин як намояндагии 2D аст. Дар се андоза, А.+ бояд анионҳои дигар дошта бошанд B– пеш ва паси ҳавопаймо, сохторҳои гуногунро ташкил медиҳанд.

Ҳамин тариқ, А.+ он метавонад шаш, ҳашт ва ҳатто дувоздаҳ ҳамсоя дошта бошад. Шумораи ҳамсояҳое, ки ионро дар кристалл иҳота мекунанд, бо шумораи координатсионӣ (NC) маълуманд. Барои ҳар як N.C, як намуди кристаллӣ алоқаманд аст, ки дар навбати худ фазаи сахти намакро ташкил медиҳад.

Кристаллҳои симметрӣ ва паҳлӯӣ, ки дар намакҳо дида мешаванд, аз ҳисоби мувозинати мутақобилаи ҷалби (А) мебошанд+ Б.–) ва боздорӣ (А.+ БА+, Б.– Б.–) электростатикӣ.

Омӯзиш

Аммо чаро A + ва B–, ё Na+ ва Cl–, пайвандҳои ковалентӣ Na - Cl ташкил намекунанд? Азбаски атоми хлор нисбат ба металли натрий хеле электрогативтар аст, ки он ҳам бо осонӣ даст кашидан аз электронҳояш тавсиф мешавад. Вақте ки ин элементҳо ба ҳам меоянд, онҳо реаксияи экзотермикӣ доранд ва намаки ошӣ ҳосил мекунанд:

2Na (-ҳо) + Cl2(g) => 2NaCl (s)

Ду атомҳои натрий аз электронҳои ягонаи валентӣ (Na) ба молекулаи диатомии Cl даст мекашанд2, бо мақсади ташаккули анионҳои Cl–.

Таъсири байни катиони натрий ва аниони хлорид, гарчанде ки онҳо риштаи заифро нисбат ба ковалентҳо нишон медиҳанд, қодиранд онҳоро дар сахт сахт муттаҳид кунанд; ва ин далел дар ҳарорати баланди обшавии намак (801ºC) инъикос ёфтааст.